质谱技术研究海兔大脑神经节超微量多肽内切酶和酸性多肽酶解产物

采用ESI-Q-TOF质谱分析了由27个氨基酸残基组成的酸性多肽(AP)的一级结构.选用RP-HPLC和MALDI-TOF质谱非在线技术分离与鉴定海兔大脑神经节(CG)多肽与蛋白质的组成与分布,发现CG中含有AP酶解的二聚体短肽.这些短肽序列分别为2(NKDEEQRELLKAISNLL)、2(NKDEEQRELLKAISNL)、2(SGVSLLTSNKDEEQREL)和2(LTSNKDEEQRE LL),均以L-R(氨基酸残基)方式断裂.以AP为探针,结合MALDI-TOF质谱分析技术,发现CG中含有超微量的L-R多肽内切酶,其分子量为78218.25Da.本研究中的分析方法也适合于研究其他生物体内超微量多肽及多肽酶分布与功能.     

基质辅助激光解吸/电离质谱法研究海兔卵多肽内切酶组成、结构与功能

选择DEAE-52纤维素和Sephadex G-150为分离介质,采用柱层析法分离纯化海兔卵多肽酶(En-dopeptidease of Aplysiaegg,AEE)。选用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)法测定AEE纯度和亚基分子量(约39kDa)。基质辅助激光解吸/电离(MALDI-TOF)质谱技术测定AEE由单类型亚基(M)组成,其m/z比值分别为12738.17、18108.79和38221.42,即分子式为[M3 ]、[M2 ]和[M ]。其中AEE分子量为38221.42Da(称为AEE39),是一种含金属锌的多肽酶。以胰岛素(INS)为探针,研究AEE39酶切INS能力,其酶切产物m/z比值为1449.51、2085.84、4080.41和4165.42。自行设计INS序列分析软件,鉴定AEE39酶切INS的位点,发现易酶切位点是Leu-X(氨基酸残基),其次是Glu-X,部分Phen-X、Asn-X和Ser-X结构也可以发生酶切。通过INS和海兔吸引素的分子结构比对后,指出海兔卵中的AEE39主要功能之一是负责酶切海兔吸引素,起着海兔之间信息交往、召唤、识别和交配的重要作用。AEE39具有酶切酸性多肽(acidic pep-tide,AP)中Leu-Leu的能力,属于一种广谱性多肽内切酶。     

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术研究人血清转铁蛋白稳定性及裂解产物

制备质谱纯人血清转铁蛋白(HTF),供分子结构分析。选用SDS-PAGE、胶外酶解、基质辅助激光解吸/电离质谱技术(MALDI-TOF)、数据库检索和比对技术鉴定铁饱和HTF、双铁HTF(HTF-2Fe3 )、单铁HTF(HTF-Fe3 )和脱铁HTF(apoHTF)的稳定性和裂解产物。以乙腈溶液作为洗脱相,发现铁饱和HTF在RP-HPLC分离纯化过程中产生裂解现象。铁饱和HTF和HTF-2Fe3 经乙腈处理后均能产生不同分子量的短肽裂解产物,指出HTF结构稳定性与络合铁离子数量有关。铁组分改善了HTF分子结构的稳定性。采用比对法,研究在乙腈作用下HTF裂解成为各种各样短肽的规律,初步阐明其裂解机理。在乙腈作用下,HTF可能通过蛋白质去折叠途径,形成不同多聚态HTF或多肽裂解产物。推测目前用于临床诊断先天性糖基化紊乱(CDG)和慢性酒精滥用(CAA)疾病低准确率的起因可能是受HTF裂解产物或多聚体的干扰。     

电泳/质谱技术研究鲨鱼肝铁蛋白及亚基多聚体特性

改良鲨鱼肝铁蛋白(liver ferritin ofsphyrna zygaena,SZLF)分离技术,并结合非变性梯度聚丙烯酰胺凝胶电泳(NGPAGE)制备质谱纯SZLF,以维系铁蛋白分子和它的亚基之间的作用类型,供研究铁蛋白结构与功能。实验结果表明,SZLF由分子量约为20kDa的单类型亚基组成。SZLF和它的亚基均组成不同的聚合体。聚合体类型和聚合数目与铁蛋白亚基和分离介质有关。MALDI-TO F质谱仪的激光和基质协同能有效解吸SZLF中的亚基成为准分子离子,并供质量分析,其亚基特征质谱峰m/z值分别为10889.35和22030.45,确定为带双电荷[M 2H]2 和单电荷[M H] 的SZLF亚基分子量。SDS-PAGE和变性IEF技术研究指出,形成不同聚合态的SZLF,其分子之间的相互作用强度高于SZLF亚基自身,难以通过MALDI-TOF质谱技术测定其亚基的结构信息。尽管SZLF由单类型亚基组成,但它能通过聚合体和自身亚基之间的相互作用差异性发挥极其重要的生理功能。     

蛋白质辅助基质提高激光解吸/电离多肽离子化率和绝对强度的研究

人血清转铁蛋白(Human serum transferrin, HTF)、牛血清白蛋白(Bovine serum albumin, BSA)、鲨鱼肝铁蛋白(Sphyrna zygaena liver ferritin, SZLF)、马脾铁蛋白(Horse spleen ferritin, HSF)均能辅助基质提高激光解吸/电离胰岛素(Insulin, INS)和海兔酸性多肽(Aplysia acidic peptide, AP)离子化率和质谱峰的绝对强度(简称为绝对强度), 其中绝对强度分别提高10和4倍, 这一现象不依赖于INS浓度, 而与蛋白质类型和结构有关. SZLF和脱铁核SZLF(apoSZLF)辅助基质提高INS绝对强度的能力几乎相同, 蛋白质中的金属离子含量对这种效应无明显影响, 主要取决于蛋白质的氨基酸组成与结构. 采用胶内酶解和肽指纹技术(PMF)鉴定HTF过程中, 发现基质中分别添加SZLF, apoSZLF和HSF后, HTF肽片段质谱检测的质谱峰数目及绝对强度均有明显增加, 进一步提高了数据库鉴定HTF的可信度.     

质谱技术研究海兔大脑神经节超微量多肽内切酶和酸性多肽酶解产物

采用ESI-Q-TOF质谱分析了南27个氨基酸残基组成的酸性多肽（AP）的一级结构。选用RP-HPLC和MALDI-TOF质谱非在线技术分离与鉴定海兔大脑神经节（CG）多肽与蛋白质的组成与分布，发现CG中含有AP酶解的二聚体短肽。这些短肽序列分别为2（NKDEEQRELLKAISNLL）、2（NKDEEQRELLKAISNL）、2（SGVSLLTSNKDEEQREL）和2（LTSNKDEEQRE LL），均以L-R（氨基酸残基）方式断裂。以AP为探针，结合MALDI-TOF质谱分析技术，发现CG中含有超微量的L-R多肽内切酶，其分子量为78218.25Da。本研究中的分析方法也适合于研究其他生物体内超微量多肽及多肽酶分布与功能。